多轴转向车辆转向机构优化设计

多轴转向车辆转向机构是车辆转向时实现内、外轮理想转角关系的核心部件。该文根据汽车车轮转向特性,利用阿克曼定理,应用ADAM S软件建立多轴转向车辆转向机构的仿真模型,同时对转向机构进行了优化。和传统的设计方法相比,这种方法提高了精度和效率。对其它多轴车辆转向机构的优化设计也有一定的参考价值。

一种具有不同转向模式的多轴转向车辆设计

为改善多轴转向车辆的低速机动性和高速稳定性,设计了一种具有四种转向模式的多轴转向车辆,并基于零侧偏角比例控制策略分析了该车的转向性能。阐述了车辆系统设计和转向执行器的选择流程;建立了多轴转向车辆的二自由度模型,并基于零侧偏角比例控制策略,推导出了车辆质心侧偏角、横摆角速度和侧向加速度的传递函数;利用MATALAB对不同转向模式下车辆的稳态响应和瞬态响应进行了仿真分析。结果表明:合理选择车辆转向模式能够有效改善车辆的低速机动性和高速稳定性。

基于条件积分方法的无人差动转向车辆动力学控制

研究对象为无人差动转向车辆的动力学控制。通过控制发动机驱动力矩实现车辆的直线行驶,控制左右两侧车轮的液压制动力矩实现车辆的转向行驶,来满足车辆的期望车速与期望横摆角速度需求。相比于传统基于非完整约束模型的差动转向车辆的运动控制,控制算法的设计是建立在分析被控对象动力学模型以及非线性轮胎模型的基础上,考虑到车辆在运动过程中轮胎滑移以及执行器力矩受限对车辆驱制动的影响。基于条件积分方法,设计了抗积分饱和的差动转向车辆动力学控制器,保证了在轮胎力和执行器力矩受限下对参考信号进行准确的跟踪。最后通过实车试验验证了控制算法的有效性。

轮边电机驱动差动转向车辆动力学控制

基于抗积分饱和算法为轮边电机驱动差动转向车辆设计了纵侧向解耦的动力学控制器.分析了差动转向车辆的动力学特性,针对复杂行驶工况下轮胎路面附着条件复杂多变从而影响动力学控制效果的问题,提出了双闭环结构的侧向动力学控制方法.仿真及实车试验结果表明,所设计的控制器具有良好的瞬态及稳态跟踪性能,实现了对驾驶员意图的准确跟踪.

多轴转向车辆转向杆系的受力分析

某采用机械式液压助力转向的多轴转向车辆,经常出现转向杆系损坏的现象。为了分析转向杆系损坏的原因,进一步提高系统的可靠性,通过大型工程分析软件ADAMS对转向杆系进行虚拟样机建模。利用模型对转向杆系进行了虚拟试验分析,给出了各杆件受力分析的仿真结果。仿真结果分析表明造成转向杆系损坏的原因是由于受力过大,并提出了相应的改进措施。通过改进后测试,对虚拟样机的仿真结果进行了对比,证明虚拟样机模型是正确的,改进措施是有效的。结果使整个杆系最大受力降低了30%。

多轴转向车辆侧向动力学分析

利用拉格朗日分析力学体系,推导了考虑转向系统刚度、轮胎侧偏刚度和转向助力等因素的线性多轴转向车辆的三自由度普适动力学方程.利用两轴车辆动力学方程验证了多轴转向车辆动力学方程的正确性和普适性.基于上述普适方程,给出了车辆稳态圆周行驶的评价参数.探讨了采用质心零侧偏角控制策略的多轴转向车辆转向特性.分析了影响多轴转向车辆转向性能的因素.通过仿真分析、理论推导和试验相结合的方法验证了所推结论的正确性.为多轴转向车辆的设计和转向性能评价提供了理论依据.

多轴转向车辆模糊H_∞保性能控制

为提高多轴转向车辆的控制性能和操纵稳定性,考虑多轴转向车辆的轮胎非线性、不确定性和外界干扰,提出一种基于区域极点约束和T-S(Takagi-Sugeno)模糊模型的H∞模糊保性能控制方法。分析基于轮胎立方非线性动力学的多轴转向车辆三自由度非线性模型,建立具有不确定性和外界干扰的多轴转向车辆模糊T-S模型。针对固定极点配置适用范围问题,对各个局部线性子系统设计区域极点约束的保性能控制器,并共用T-S模糊模型的前件和采用并行分配补偿法(Parallel distributed compensation,PDC)计算出总控制器。应用Matlab软件的线性矩阵不等式(Linear matrix inequality,LMI)和模糊逻辑控制(Fuzzy logic control,FLC)工具箱对某五轴转向车辆控制器进行求解,并对原非线性闭环系统进行控制仿真。结果表明控制算法有效,具有一定的鲁棒性,并有利于改善多轴转向动态性能和提高操纵稳定性。

基于ADAMS的多桥转向车辆摆振的研究

基于多体系统动力学软件ADAMS,对某3桥转向全路面起重机在高速行驶中,出现强烈的摆动现象进行了仿真分析。先后建立了局部和整车仿真分析的虚拟样机试验模型,通过仿真分析,认为该车辆第3桥的转向锁紧机构产生的运动干涉是导致该多桥转向车辆高速抖动的主要原因。为了消除转向锁的运动干涉,对转向锁紧机构的安装位置进行了改进设计,经过试验验证该方案有效可行。

多轴转向车辆转向系统的H2／H∞混合控制

推导了多轴转向车辆三自由度动力学模型,用Matlab软件和H2/H∞优化控制理论,设计了三自由度多轴转向车辆横摆率跟踪控制的H2/H∞混合最优控制器,建立了理想跟踪目标模型.以三轴转向车辆为对象,分析了该控制器对多轴转向车辆转向性能的影响.仿真分析结果表明,H2/H∞混合最优控制器使得多轴转向车辆具有很好的系统性能,同时保持了良好的鲁棒性能,提高了车辆的转向性能,保证了多轴转向车辆的安全性和操纵稳定性.

多轴转向车辆动态转向控制策略研究

为了提高多轴转向车辆的转向安全性和操纵稳定性,对基于零侧偏角比例控制策略的多轴转向车辆的普适动力学模型进行了推导,并利用ADAMS/View和Easy5软件建立了三轴转向车辆的机电液一体化联合仿真模型。仿真分析了不同工况下,各轴转向油缸受力的变化规律、车轮转角的变化规律、质心侧向加速度和横摆角速度的变化规律等。最后,针对质心零侧偏角比例控制的缺点,提出了一种系数改进法,该方法对提高多轴转向车辆高速的灵活性和稳定性具有重要的意义。

极低车速下三轴转向车辆机动性的分析与验证

从多轴转向车的实际运行工况出发,以三轴车为例对低速下多轴车的机动性进行研究.建立了三轴车辆的二自由度模型,提出了以最小转弯半径为目标的控制策略,与目前最常用的零质心侧偏角控制策略进行比较分析,并利用制作的模型车进行操纵稳定性仿真、实验验证对比,论证了该控制策略的可行性.

多轴线转向车辆转向机构的优化设计与试验研究

多轴线转向车辆转向机构是车辆实现转向功能的核心部件,根据某矿用车对转向机构的工作要求,设计和建立了多轴线转向车辆转向机构的仿真模型,并对转向机构进行了优化,同时对液压系统进行建模,通过分析软件对液压系统的特性进行仿真分析,通过试验测试,证明所设计转向杆系及液压系统的响应特性与仿真结果吻合,达到了预期效果。

轮式差速转向车辆轨迹跟踪模型预测控制方法

针对全地形轮式差速转向车辆,设计了基于改进模型预测控制算法的轨迹跟踪控制器。首先对差速转向车辆的运动学和动力学进行分析,建立MPC轨迹跟踪误差模型;然后以实际跟踪误差为依据,设计控制器权重系数调节方法,对MPC的状态量矩阵权重和控制量矩阵权重进行动态调节;最后通过仿真实验对改进轨迹跟踪算法性能进行验证。仿真结果表明,相比经典MPC方法,改进算法对参考轨迹的横向跟踪误差降低35.3%,航向跟踪误差降低3%,跟踪精度有较大提高。

四轮独立转向车辆转向模式切换轨迹多目标优化方法研究

为了提高四轮独立转向车辆多种转向模式切换过程中的舒适性、安全性和切换效率,提出一种车辆转向模式切换轨迹多目标优化方法。首先,构建四轮独立转向车辆动力学和运动学模型,并建立基于B样条曲线的车辆瞬时转向中心切换轨迹;其次,选取车辆转向模式切换过程中安全性、舒适性、切换效率等性能评价指标,构建多性能目标协同优化目标函数和约束条件,运用粒子群算法对转向模式切换轨迹进行优化,实现多性能目标协同的四轮独立转向车辆转向模式切换轨迹最优规划;最后,基于仿真和自主研制的整车试验测试平台,对所提出的四轮独立转向车辆转向模式切换轨迹优化方法进行验证。在前轮转向模式切换到后轮转向模式的仿真工况下,相比于切换目标已知的多目标和双目标优化方法,所提出的优化方法使得切换效率分别提升了20.73%、27.78%,安全性分别提升了6.67%、15.15%。仿真和试验结果表明所提出的转向模式切换轨迹优化方法能够有效提高四轮独立转向车辆在转向模式切换过程中的切换效率、舒适性和安全性。

铁道机车车辆的转向架设计与分析

文章详尽且全面地阐述了铁道机车车辆转向架的构思与剖析流程。在这项研究中,首先阐述了转向架的概念、作用以及组成部分,之后详细剖析了设计理念,涵盖轮对配置、稳定性能、承载实力等关键要素。接着,全面阐述了转向架的研制流程,从需求分析到最后的材料挑选和工艺斟酌。其后,结构剖析涉及应力、强度、刚度、振动特性以及疲劳寿命等多个方面。探讨了仿真与验证环节中数值模拟手段及实验验证的必要性,强调了解释结果的重要性,专注于探究铁络机车车辆转向架的构造与剖析。

基于T-S模糊模型的多轴转向车辆H_∞鲁棒控制

为解决多轴转向车辆模型非线性和各种干扰影响下的控制问题,分析了轮胎非线性和外界干扰,建立多轴转向车辆的二自由度非线性模型,应用T-S模糊理论,将其转换为局部线性的T-S模糊模型。基于并行分配补偿法(PDC)和H∞鲁棒控制理论,设计了转向系统的模糊PDC H∞鲁棒控制器,并利用线性矩阵不等式和模糊逻辑控制工具求解控制器。在正弦波和阶跃信号干扰下,车速为80km.h-1时,进行前轮转向回正和前轮角阶跃输入转向的仿真试验。仿真结果表明:侧偏角和横摆角速度动态响应的超调均为0,且均在0.06s内达稳态值;前轮转向回正试验的侧偏角和横摆角速度稳态值均为0,前轮角阶跃输入转向试验的相应值分别为0和1.2(°).s-1,且稳态横摆角速度增益为0.24[(°).s-1].(°)-1。这说明了多轴转向车辆在模糊PDC H∞鲁棒控制下的高速转向平稳迅速,T-S模糊建模和鲁棒控制器设计算法对解决轮胎非线性和外界干扰影响是有效的。

三轴车辆转向性能分析

建立了多轴车辆定比例转向系统理想模型和多轴车辆侧向动力学模型,通过对两模型定比例转向时的低速转向半径进行比较,验证了多轴车辆侧向动力学模型的合理性。基于该模型,分别分析了定比例转向系统和变比例转向系统的低速转向半径和高速操纵稳定性。结果表明:定比例转向的多轴转向系统低速机动性不够好,且高速稳定性很差;变比例转向的多轴转向系统在提高车辆机动性的同时,还能改善车辆的高速稳定性。

行业标准《工业车辆 转向桥》(初稿)讨论会在安徽省安庆市成功召开

2024年9月10日至12日,全国工业车辆标准化技术委员会(以下简称工业车辆标委会)在安徽省安庆市组织召开了行业标准《工业车辆转向桥》(初稿)讨论会。参加会议的有标准起草工作组成员及行业专家共14个单位17名代表。会议由工业车辆标委会秘书长赵春晖主持。安庆合力车桥有限公司党委书记、董事长、总经理游骏到会并致了欢迎辞。

基于剪应力模型的履带车辆转向力矩分析与试验

为了研究在打滑条件下的履带车辆转向性能,提高履带车辆转向模型的模拟精度,建立了考虑履带滑转、滑移及转向离心力影响的高速履带车辆稳态转向模型。根据剪切应力-剪切位移关系模型推导了两侧履带牵引力、制动力及转向阻力矩的计算公式。在此基础上,根据力平衡关系构建了履带车辆转向运动学方程,并采用迭代计算方法进行求解。以某型装备综合传动装置的高速履带车辆为对象,通过试验测试结果与计算结果的对比分析,对履带车辆转向模型的准确性进行了验证。基于履带车辆稳态转向模型,研究了履带车辆转向运动学及动力学特性随转向半径及车速的变化规律,结果表明:当履带车辆转向速度越高,转向半径越小时,离心力对转向性能的影响越显著。

车辆转向机构设计与分析

阐述了车辆转向机构的设计方法,并定性分析了不同的车辆技术参数对转向机构转动性能的影响.